화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 반도체재료
제목 오존수를 이용한 실리콘 웨이퍼 연마 후 지용성 왁스 제거 효율 및 습식 세정 공정의 최적화에 관한 연구
초록 실리콘 웨이퍼 생산 과정에서 단결정 실리콘은 수번의 연마 및 세정 공정을 거친 후 디바이스 제작을 위한 재료로 이용된다. 수율 향상을 위해 웨이퍼의 사이즈가 커짐에 따라 연마 공정 중 uniformity가 떨어지는 문제점을 갖는다. 이러한 문제를 극복하기 위해 실리콘 웨이퍼 백사이드에 지용성 왁스를 사용하여 연마 장비 헤드에 부착하고 final polishing을 한다. 공정이 끝난 후 지용성 왁스의 제거를 위해 기존에는 dewaxer공정이 이용된다. 하지만 dewaxing공정은 dewaxer 및 화학액 사용량이 많고, 이에 따른 폐수 처리비용의 증가의 문제점을 가진다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 강한 산화력과 유기물 제거에 탁월한 고농도 오존수와 dewaxer를 사용하여 지용성 왁스를 비롯한 잔여 유기 오염입자 제거 효율 향상 및 기존의 공정을 개선하기 위한 연구를 해 보았다.
본 연구를 수행하기 위해, 실리콘 위에 스핀 방식으로 지용성 왁스를 데포한 시편을 이용하였다. 오존 gas와 오존수 농도 센서 (g-FOZZ and d-FOZZ, IN USA Inc., USA)로 정밀하게 컨트롤 되는 오존발생장치 (AX8403, MKS, USA)를 통하여 고농도의 오존수를 제조하였으며, 박막두께측정기 (TE-2000, K-MAC, Korea), 접촉각 측정기(G-10, Krüss, German)와 광학현미경 (LV100D, Nikon, Japan) 그리고 FTIR (FTX-6000, Bio-Rad, USA)을 사용하여 wax 제거 효율 및 특성을 평가하였다.
기존의 wax및 파티클을 제거 공정은 (Dewaxing ⇒ DI rinse ⇒ SC1 ⇒ SC1 ⇒ DI rinse ⇒ DI rinse) 총 24분의 공정 시간을 가지는 반면, 본 연구에서는 초순수를 대체하여 오존수를 사용한 rinse 공정 (Dewaxing⇒오존수 ⇒ SC1 ⇒ DI rinse)은 총 16분의 공정 시간을 가짐으로써, 기존의 공정보다 향상된 wax 제거 효율은 물론 표면을 친수화 시킴으로써, 파티클 제거 효율 증가로 인한 한번의 SC1과 DI rinse 공정을 갖게 됨으로써, 화학액 사용량 및 공정 시간을 크게 감소 시킬 수 있었다.
저자 이재환, 이승호, 김태곤, 박진구
소속 한양대
키워드 오존수; 지용성 왁스; dewaxer; 폴리싱
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